本项目是基于单源路径优化的一款自主巡航的轮式电力巡检机器人，以STC11F32XE单片机微型硬件作为核心模块，对传感器传输模块和机器人驱动模块进行自动控制，以云端控制系统作为基础，以视觉监测系统作为辅助系统，采用人机交互的方式，运用人工智能算法实现电力巡检机器人和人的互动和协作。项目的总体设计框图如下所示：

图 1 电力巡检机器人的总体结构设计框图

（1）基于单片机的视觉监测系统

该小车采用了先进的视觉监测技术，能够对识别到的图像进行高效处理，并提取目标物的三维坐标信息。此外，该系统还配备了二自由度平台，可以实现摄像头在上下左右方向的自由转动，以确保图像的实时传输，并保证用户能够对当前环境进行实时的监测和掌握。

（2）智能诊断

电力巡检机器人内置GSP定位技术以及高精度地图算法，可以自动规划路径并迅速到达目标位置。同时，该机器人配备了先进的智能诊断系统，可对目标进行全方位的智能分析和判断，并通过高清摄像头将实时画面数据传输给单片机处理中心，实现快速、准确地判断目标问题及相应的维修流程。

（3）信号传输模块

设备采用了先进的WiFi传输技术，并配备了双2DBi外置增益天线，使其具有超强的信号覆盖范围和穿透能力。通过这种技术，该设备的信号范围可达50m，并且具有极高的信号强度，从而使网络连接更加稳定和快速。同时，它还支持实时图像传输和双向指令透传，可以满足多种应用场景的需求。

（4）电源模块

电力巡检机器人采用高性能锂电池作为能量供应，具备高能量密度、长寿命、轻量化等多重优点。该小车的智能电量管理系统具有先进的电能监测功能，可以实时监测电池电量，并进行精密计算和预测。若电量低于预设值，系统便会自动关闭巡检任务，并迅速返回充电桩接受充电。一旦电量充满，该系统会自动向云端控制系统发出信号，并自主开始执行之前中断的巡检任务。这种创新性的技术设计，极大地提高了巡检效率和质量，为电力巡检行业的现代化进程带来了更加广阔的前景和可能性。

（5）运维识别算法优化

运维顺序规划是一项关键的工作，可以大幅提高电力设备的维修效率和水平。通过采集电力设备状态参数并利用大数据技术进行综合分析，计算出最优的维修方法，维护人员可以更加高效地对设备进行安全维护。

综上，基于深度学习、数据挖掘等技术构建智能化视觉识别系统，搭载传感器，实时对电力设备进行检测和诊断，及时推送预警信息，并为维操作提供参考；通过对维修过程中的相关数据进行收集和分析，实现对维修效率的提高和持续改进，通过大数据的分析，可以深入了解电力设备的工作状况、维修记录等信息，帮助维护人员更好地管理和维护电力设备；智能电量管理系统通过将数据上传至云端进行统计分析，进一步优化巡检方案和能耗控制策略，提高设备的使用寿命和性能；运维顺序规划技术结合了大数据、智能化视觉识别和传感器等先进技术，帮助维护人员更加高效地进行电力设备的安全维护和管理，整个系统的智能化程度和自主化操作提高电力巡检的效率和质量，为未来电力巡检行业的发展带来了更加广阔的前景和可能性。